Question

【題目】蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，在哺乳動物細胞中一般可檢測出1萬-2萬種蛋白質(zhì)。除線粒體和葉綠體中能合成少量蛋白質(zhì)外，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都在細胞質(zhì)中合成后主要通過下圖1所示的①-③ 方式轉(zhuǎn)運到細胞的特定部位（a、b表示細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)）。圖２為蛋白質(zhì)進入線粒體的示意圖。

（1）由圖 1 可知，蛋白質(zhì)進入 a 是通過_____（結(jié)構(gòu)）進入。

（2）由圖 2 可知，蛋白質(zhì)運入線粒體是由位于膜上的_______運的，進入到線粒體基質(zhì)中的蛋白質(zhì)能夠參與到不同的代謝中。蛋白質(zhì)運入葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的方式都與圖 2 類似，綜合圖 1、2 分析，不同蛋白質(zhì)能夠進入到不同細胞器的原因是_______不同，能夠被不同細胞器膜上的受體蛋白特異性識別。請?zhí)岢鲠槍ι鲜鲈�因進行驗證的一種可行的實驗方案并預期實驗結(jié)果：______。

（3）胰島素由胰島 B 細胞分泌的，是人體中唯一能夠__________的激素。請依據(jù)圖中信息簡述胰島素合 成分泌的過程：______________ 。

Answer 1

【答案】核孔 蛋白轉(zhuǎn)運體 前體蛋白質(zhì)所攜帶的信號序列 思路1：將進入線粒體的蛋白質(zhì)的信號序列切除，蛋白質(zhì)不能進入到線粒體中。 思路2：將兩個分別進入到線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)的信號序列切掉后互換，結(jié)果原本應進入到線粒 體的蛋白質(zhì)進入到葉綠體中，同樣原本應進入到葉綠體的蛋白質(zhì)進入到線粒體中 降低血糖 胰島素在核糖體合成后，通過圖中途徑②蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，再通過囊泡轉(zhuǎn)運至高爾基體進行加工后，以囊泡形式運至細胞膜，通過胞吐形式分泌出細胞

【解析】

分析圖1：①為蛋白質(zhì)進入細胞核，②表示蛋白質(zhì)進入葉綠體和線粒體，③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對蛋白質(zhì)進行初步的加工以及高爾基體對蛋白質(zhì)做進一步的修飾加工。分析圖2：蛋白質(zhì)進入線粒體的過程為：線粒體外膜上的受體蛋白識別前體蛋白質(zhì)所攜帶的信號序列并與之結(jié)合，進而膜上的蛋白轉(zhuǎn)運體將前體蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運進線粒體。胰島素屬于分泌蛋白，分泌蛋白的合成和分泌過程為：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行初步的加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡，將加工后的蛋白質(zhì)運往高爾基體→囊泡膜與高爾基體膜融合，高爾基體對蛋白質(zhì)做進一步的修飾加工→高爾基體“出芽”形成囊泡，將加工后的蛋白質(zhì)運往細胞膜→囊泡膜與細胞膜融合，將分泌蛋白分泌到細胞外，整個過程需要線粒體提供能量。

(1) 由圖 1 可知，蛋白質(zhì)是生物大分子，進入 a所示的細胞核是通過核孔。

(2) 已知蛋白質(zhì)運入葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的方式都與圖 2 類似，而圖 2 所示的蛋白質(zhì)運入線粒體是由位于膜上的蛋白轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運的。據(jù)此綜合分析圖 1、2可知，前體蛋白質(zhì)所攜帶的信號序列不同，導致不同蛋白質(zhì)能夠進入到不同細胞器，能夠被不同細胞器膜上的受體蛋白特異性識別。針對上述原因設計實驗進行驗證，則其實驗思路1是：將進入線粒體的蛋白質(zhì)的信號序列切除；實驗思路2是：將兩個分別進入到線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)的信號序列切掉后互換。因驗證性實驗的結(jié)論是已知的蛋白質(zhì)，所以實驗思路1的預期實驗結(jié)果為：切除信號序列后的該蛋白質(zhì)不能進入到線粒體中；實驗思路2的預期實驗結(jié)果為：原本應進入到線粒體的蛋白質(zhì)進入到葉綠體中，同樣原本應進入到葉綠體的蛋白質(zhì)進入到線粒體中。

(3) 胰島素由胰島 B 細胞分泌的，是人體中唯一能夠降低血糖的激素。胰島素屬于分泌蛋白，因此胰島素合成分泌的過程為：胰島素在核糖體合成后，通過圖中途徑②蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，再通過囊泡轉(zhuǎn)運至高爾基體進行加工后，以囊泡形式運至細胞膜，通過胞吐形式分泌出細胞。